CN1190176A - 冷气循环式冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种冷气循环式冷却装置,将空气在冷气通道内由下向上流动,通过设在冷气通道最上部的盐水释放器将冷却的盐水撒入冷气通道中,使盐水与循环空气直接进行热交换而实现循环空气的冷却;在循环空气的通路上设置温度传感器,根据其输出值来调节释放量控制阀,通过控制盐水的流量来进行温度控制;在盐水回收管上设置浓度传感器,当其浓度低于规定值时,将辅助池中的高浓度盐水供到盐水池中以进行盐水的浓度调节,目的在于实现盐水与循环空气的高效热交换。

Description

冷气循环式冷却装置

本发明涉及一种适用于冷气循环式的冷冻、冷藏陈列柜，及冷冻、冷藏箱等的冷气循环式冷却装置。

在大型的冷冻、冷藏陈列柜及商业用的冷冻、冷藏箱等中，大多数的冷却装置采用通过风扇使冷空气强制循环，同时对食品等进行冷却的冷气循环式冷却装置。在这些冷气循环式冷却装置中，利用压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等构成的冷却装置，来冷却强制循环的空气。而在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等之间，用冷媒管道连接，使氟、氨等冷媒在上述各部件间循环来进行冷却。

冷却装置中的压缩机设置在与设置于冷冻、冷藏陈列柜及冷冻、冷藏箱等所在的房间不同的机械室内；冷凝器设置在屋顶上等通风良好的地方；膨胀阀、蒸发器设置在冷冻、冷藏陈列柜等的内部。而且，相对于各自一台压缩机、冷凝器而言，所设置的冷冻、冷藏陈列柜等的台数不限于一台，有时是多台。

在这样的冷却装置中，压缩机、冷凝器以及冷冻、冷藏陈列柜等之间的冷媒管道特别长，这样，注入管道内的氟等冷媒的量多而花费增高。另外，冷媒管道在多处需要通过焊接或螺纹连接来进行连接，因为管道内的冷媒压力很高，为防止冷媒的泄漏，在管道连接操作中需要特殊的技术，就这一点，花费也很大。

因此，开发出了这样的冷却装置，即，使用由氟化钙水溶液或者乙二醇水溶液等构成的盐水，在机房内的冷却装置中使盐水冷却，再从机房到冷冻、冷藏陈列柜等的管道中流动有冷却后的盐水，利用盐水来冷却冷冻、冷藏陈列柜等内部的强制循环空气。在这种情况下，盐水与循环空气之间的热交换是这样实现的，即，在冷冻、冷藏陈列柜等内部背面的冷气通道内，使冷却后的盐水流过由风扇和通路等构成的热交换器里，循环空气流经盐水管道的周围。

如上述的冷却装置，因为封闭在由机房到冷冻、冷藏陈列柜等的管道中的不是氟等高价格的冷媒，而是便宜的盐水，所以花费得以降低。同时，管道内的盐水的压力不必要是高压，所以在管道连接操作中不需要特殊的技术，就这一点，花费也得以降低。

涉及上述冷却装置的现有技术文献，可参见日本专利公开96年(特开平8)-68585号公报(F25D15/00)。

然而，在使用该盐水的冷却装置中，盐水通过热交换器与循环空气进行热交换，因为在热交换过程中存在少量的热阻，所以热交换效率低下。

本发明就是为了解决上述存在的问题而提出的，以期做到高效率地进行盐水与循环空气间的热交换。

为解决上述课题，本发明第一种结构的冷却装置，将冷却后的盐水供到冷却用循环空气流动的冷气通道内，使盐水与循环空气直接进行热交换。这样，可以使盐水与循环空气间进行高效率的热交换。

本发明第二种结构的冷却装置，使循环空气从冷气通道的下侧向上流动，盐水从冷气通道的上侧向下释放并且从冷气通道的底部回收。这样，可进一步地提高盐水与循环空气间的热交换效率。

本发明第三种结构的冷却装置，在循环空气的循环通路中设置有温度检测器，根据该温度检测器的测定值，来控制释放到冷气通道内的盐水量。这样，能够做到利用简单的控制装置来实现高精度的温度控制。

本发明第四种结构的冷却装置，在盐水流路中设置有盐水浓度检测器，当其测定的值小于规定值时，向盐水流路中供给高浓度的盐水。这样，即使盐水吸收了空气中的水分也可以防止盐水的浓度降低，而使盐水一直保持所需的性能。

附图的简要说明如下：

图1为本发明一实施例的示意图；

图2为一种盐水释放器的示意图；

图3为冷气通道内部的局部斜视图。

下面，参照附图对本发明的实施例予以详细的说明。

图1为本发明一实施例的示意图。在图1中，3表示膨胀阀，5表示贮液器，7表示盐水泵，9表示释放量控制阀，11表示盐水释放器，12表示冷气通道，13表示积存于冷气通道12下部的盐水，15表示隔热壁，  16表示风扇，17表示通气孔，19表示过滤器，20表示冷气排放口，21表示物品储存处，22表示空气吸入口，24表示温度传感器，25表示温度调节器，26表示陈列柜基座，28表示浓度传感器，30表示浓度控制阀。

压缩机1压缩的冷媒在冷凝器2内被液化后，经膨胀阀3绝热膨胀后送至蒸发器4。在蒸发器4处，因绝热膨胀而变成低温的冷媒通过风扇和通路等，氯化钙水溶液构成的盐水在冷媒管的外侧周围流动，使冷媒与盐水间进行热交换，从而来冷却盐水。

通过盐水泵7，把盐水从盐水池6送至蒸发器4。在蒸发器4内通过如上所述的冷却后，盐水经由盐水供给管道8供给冷冻、冷藏陈列柜等。在图1中，作为盐水的供给对象，本图仅表示出一台陈列柜，其实，在盐水供给管道8上也可以并列地连接多个陈列柜和冷藏箱等。

通过蒸发器4冷却的盐水经由盐水供给管道8、释放量控制阀9、及释放器连结管10，供给盐水释放器11。盐水释放器11的结构如图2所示，在该盐水释放器11的中央连接有释放器连结管10，从周边横侧到下侧形成有多个释放孔11a，两个端面被封住形成管状体，该盐水释放器11沿着陈列柜的宽度方向设置在冷气通道12的上部。

冷气通道12的结构如图3中的局部斜视图所示，在通道12的下部壁面上设置有多个通气孔17，由风扇16送来的空气通过上述通气孔17吸入而向上流动。由盐水释放器11释放的盐水象淋浴似地落入冷气通道12中，同时，在冷气通道12中的循环空气沿着与盐水下落相反的方向流动，两者直接接触进行热交换，从而冷却循环空气。如此，盐水与循环空气不通过热交换器而直接进行热交换，不受热阻的影响，可以使盐水与循环空气间进行高效率的热交换。

上述冷却后的循环空气通过过滤器19、冷气排放口20，被送至物品储存处21。冷却陈列柜内部的空气后，循环空气由空气吸入口22吸入，再进入冷气通道12。另一方面，落入冷气通道12中的盐水经由设置在冷气通道12的通道底板31上的排出口32排出，通过盐水排出管14、盐水回收管27，进入盐水池6中。

通道底板31的结构如图3所示，由四个方向向盐水排出口32的方向降低而倾斜，这样使盐水排出变得很容易。同时，在各个通气孔17上设置有遮片18，其目的在于防止落入冷气通道12中的盐水通过通气孔17进入风扇16一侧。同时，在冷气通道12的出口侧设置有过滤器19，其目的在于防止循环空气携带由盐水释放器11所释放的盐水滴进入冷气排放口20。另外，即使在冷气通道12的出口与冷气排放口20之间发生结露等，为了不使其滴入冷气排放口20侧，天板23倾斜设置，以便使冷气通道12一侧变低。

另一方面，冷气排放口20的前边设置有由热敏元件构成的温度传感器24，利用该温度传感器24就能检测出从冷气通道12内排出的循环空气的温度。然后，根据该温度传感器24的输出值，利用温度调节器25来调节释放量控制阀9，以控制盐水的流量来实现对陈列柜的温度控制。这样，在每个陈列柜内能够进行简单的温度控制。

同时，在盐水池6的前边的盐水回收管27上设置有浓度传感器28，通过该浓度传感器28就能检测出流经盐水回收管27的盐水的浓度。作为浓度传感器28，例如可以应用下述方法，即通过计算液体的导电率而得知液体的浓度。而且，在冷气通道12内，由于盐水吸收了空气中的水分，当流经盐水回收管27的盐水的浓度低于规定值时，利用浓度传感器28就可以检测到上述情况而打开浓度控制阀30，将辅助池29中的高浓度的盐水供到盐水池6中。这样，使盐水浓度一直保持在规定值以上，从而维持所需的性能。

另外，由辅助池29中供到盐水池6的高浓度的盐水量增加到一定供给量后，盐水可能溢出盐水池6。因此，在盐水池6上部的适当位置处，设置有盐水排出管33。因此，当盐水池6内的盐水增加到其高度超过盐水排出管33的排出口时，通过盐水排出管33将多余的盐水向外排出。

在上述实施例中，仅就盐水的浓度低于规定值的情况作了处理，根据必要，对于处理盐水的浓度上升到高于规定值的情况，本发明也是理想的。在这种情况下，除辅助池29外另外设置一个水池，当盐水的浓度上升到高于规定值时，将该水池中的水加入盐水池6内。

另外，在上述实施例中，使用氯化钙水溶液作为盐水，用于本发明的盐水。其实本发明不仅限于氯化钙水溶液，也可以使用氯化钠、氯化镁等水溶液。但是，在现有的作为盐水使用的物质中，乙二醇等醇类水溶液由于存在卫生上的问题，因此避免使用为好。

另外，温度传感器24及浓度传感器28的设置位置不一定局限在图1所示的位置，温度传感器24可以设置在循环空气的循环通路上，浓度传感器28可以设置在盐水的流通路线上，也可以设置在其它适当的位置处。

本发明因具有如上所述的构成，所以可以实现下述效果。

第一种结构所述的冷却装置，因为使盐水与循环空气直接进行热交换，不受盐水与循环空气之间的传热热阻影响，所以能够实现高效率的热交换。

第二种结构所述的冷却装置，因为循环空气从冷气通道的下侧向上流动，盐水从冷气通道的上侧向下释放，以相反的方向流动，所以两者充分接触，循环空气与盐水之间热交换的效率可进一步地提高。

第三种结构所述的冷却装置，因为根据设置在循环空气的循环通路中的温度检测器的输出值，可以控制释放到冷气通道内的盐水量，所以可以实现利用简单的控制装置来达到高精度的温度控制。

第四种结构所述的冷却装置，因为通过设置在盐水通路中的浓度检测装置经常检测盐水的浓度，当其测定值小于规定值时，向盐水流路中供给高浓度的盐水，这样，即使盐水吸收了空气中的水分，也可以防止盐水的浓度降低，从而一直保持所需的性能。

Claims (4)

1.一种冷气循环式冷却装置，其特征在于，将冷却后的盐水在冷却用循环空气所流动的冷气通道内放出，由此使盐水与循环空气直接进行热交换。

2.根据权利要求1所记载的冷气循环式冷却装置，其特征在于，循环空气从冷气通道的下侧向上流动，盐水从冷气通道的上侧向下释放并且从冷气通道的底部回收。

3.根据权利要求1或2中所记载的冷气循环式冷却装置，其特征在于，在循环空气的循环通路中设置温度检测器，根据该温度检测器的测定值，来控制释放到冷气通道内的盐水量。

4.根据权利要求1或2或3中所记载的冷气循环式冷却装置，其特征在于，在循环空气的循环通路中设置浓度检测器，当其测定值小于规定值时，向盐水流路中供给高浓度的盐水。

Images